CN115521041A - 一种污泥低温干化除臭系统及控制方法 - Google Patents

一种污泥低温干化除臭系统及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种污泥低温干化除臭系统及控制方法，系统包括：污泥低温干化设备中循环风道内的回热器/预冷器，所述循环风道内安装有感应元件，所述感应元件检测循环风道内的臭味值并控制药剂溶液雾化喷洒在所述回热器/预冷器后的循环风道上，喷洒的雾化药剂与循环风道内的循环空气混合、充分反应除臭。本发明还提供了基于上述系统的控制方法，本发明通过在循环风道的回热器/预冷器中，喷洒雾化除臭药剂，提高低温污泥干化机组中臭味分子的生化反应率，残留药剂随循环风持续作用于污泥颗粒层表面达到污泥源头除臭，解决了现有技术中通过整体负压抽吸臭气且额外建设臭气处理设施，工艺占地面积大、投资费用高的问题。

Description

一种污泥低温干化除臭系统及控制方法
技术领域
本发明属于污泥低温干化工艺方向，具体涉及一种污泥低温干化除臭系统及控制方法。
背景技术
污泥低温干化主要利用密闭式热风循环冷凝工艺，对污泥进行低温干化，污泥干化过程会释放出异味气体，即臭气。其中包括《恶臭污染物排放标准》GB14554-1993规定的8种恶臭物质，氨、硫化氢、三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯。这些臭气会随设备的密闭薄弱环节向外泄露。由于恶臭物质在极低的浓度就能被人感知，给人造成不快，甚至会影响操作人员的身体健康，因此在污泥低温干化设备中添加除臭系统。
目前低温污泥干化设备没有除臭系统，不具备控制臭味的功能，一般采取在设备外部设置整体围蔽空间以负压抽风的方式进行除臭，或直接在污泥上喷洒除臭药剂。但是存在通风效果不理想，针对抽出废气需额外建立臭气处理设施，污泥干化车间及干泥存放车间臭味依然较大的现象。另外，外置的除臭系统设备庞大，占地面积大，投资费用高；其次，在污泥上喷洒药剂会导致污泥含水增加，增加干化能耗。
发明内容
本发明公开了一种污泥低温干化除臭系统及控制方法，通过在循环风道的回热器/预冷器中，喷洒雾化除臭药剂，提高低温污泥干化机组中臭味分子的生化反应率，残留药剂随循环风持续作用于污泥颗粒层表面达到污泥源头除臭，解决了现有技术中通过整体负压抽吸臭气且额外建设臭气处理设施，工艺占地面积大、投资费用高的问题。
在本发明的第一个方面，提供一种污泥低温干化除臭系统，包括：
污泥低温干化设备中循环风道内的回热器/预冷器，所述循环风道内安装有感应元件，所述感应元件检测循环风道内的臭味值并控制药剂溶液雾化喷洒在所述回热器/预冷器内、后的循环风道上，喷洒的雾化药剂与循环风道内的循环空气混合、充分反应除臭。
优选的，所述循环风道内，所述回热器/预冷器下游安装有蒸发器，雾化药剂与循环空气反应后，在所述蒸发器上冷凝生成冷凝水，所述冷凝水排出所述除臭系统和/或回收至所述药剂溶液中。
优选的，所述除臭系统还包括将药剂溶液生成雾化药剂的超声波雾化器和连通所述超声波雾化器的布气管，所述超声波雾化器和所述布气管之间设有控制雾化药剂喷洒的喷雾阀，所述布气管设置在所述回热器/预冷器末端，所述药剂溶液流入所述超声波雾化器经过雾化处理，经所述喷雾阀和所述布气管喷洒雾化药剂在所述回热器/预冷器后端的循环风道上。
优选的，所述除臭系统还包括安装在所述超声波雾化器输入端处的补药阀，以控制所述药剂溶液流通到所述超声波雾化器内，所述超声波雾化器的液位控制所述补药阀的开和关。
优选的，所述药剂溶液由药剂和药剂配比用水按比例加入到水箱内混合而成，所述水箱的输出端通过水泵连通所述补药阀。
优选的，所述蒸发器上先冷凝生成液膜，能够吸附所述循环空气中的异味分子；
所述液膜继续冷凝形成所述冷凝水，所述冷凝水排出所述除臭系统和/或经冷凝水回收组件过滤输送到所述药剂溶液中。
优选的，所述冷凝水回收组件包括连通所述蒸发器底部并存储过滤冷凝水的冷凝水槽，所述冷凝水由冷凝水阀控制流向所述冷凝水槽，所述冷凝水槽的槽口位置处安装有水位传感器，所述冷凝水槽的输出端连通到所述药剂溶液中。
优选的，所述感应元件安装在所述循环风道中所述回热器/预冷器之前循环空气途径的设备上，或安装在所述回热器/预冷器的端口。
在本发明的第二个方面，提供一种污泥低温干化除臭系统的控制方法，包括如下步骤：
步骤100、按比例配置用于除臭的药剂溶液；
步骤200、根据超声波雾化器的液位，自动向超声波雾化器补充配置好的药剂溶液；
步骤300、感应元件检测到循环风道内的臭味值大于预设值时，启动超声波雾化器，向回热器/预冷器后端的循环风道中喷洒雾化药剂，并根据实时臭味值调节雾化药剂的喷洒量；
步骤400、雾化药剂与循环空气混合、发生反应，在蒸发器表面冷凝形成液膜再汇集成冷凝水，排出所述除臭系统和/或回收至所述药剂溶液中；
步骤500、未发生反应的雾化药剂随循环空气进入循环风道与循环空气中的异味分子反应。
优选的，所述超声波雾化器根据所述感应元件检测的实时臭味值调节雾化药剂的喷洒量。
本发明和现有技术相比具有如下有益效果：
(1)本发明中提供的污泥低温干化除臭系统，在密闭式热风循环冷凝工艺中回热器/预冷器后端的循环风道上，喷洒雾化的药剂，此处的循环空气温度低、湿度高，药剂的雾化颗粒可以与循环空气充分混合，有利于药剂的生化反应。相较于通过整体负压抽吸废气去臭气处理设施进行处理的工艺，该系统一体化集成控制，占地面积小、投资费用低。而且，除臭系统中喷洒的雾化药剂，与循环空气混合反应，未充分反应的雾化药剂随循环空气流通，随循环风持续作用于污泥颗粒层表面达到污泥源头除臭。
(2)本发明中在蒸发器处形成水膜，能够提高对臭气物质的捕捉，而且药雾的喷入可以加速循环空气的冷凝。蒸发器冷凝生成的冷凝水经冷凝水回收装置回收部分冷凝水作为药剂配比用水，节约水耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
图1为本发明中污泥低温干化除臭系统的结构示意图；
图中标号：
1为水箱、2为水泵、3为超声波雾化器、4为补药阀、5为喷雾阀、6为布气管、7为回热器/预冷器、8为蒸发器、9为混合风道、10为冷凝水回收组件、11为补水阀、12为冷凝水阀、13为冷凝水槽、14为水位传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种污泥低温干化除臭系统，包括：污泥低温干化设备中循环风道内的回热器/预冷器7，所述循环风道内安装有感应元件，所述感应元件检测循环风道内的臭味值并控制药剂溶液雾化喷洒在所述回热器/预冷器7后端的循环风道上，喷洒的雾化药剂与循环风道内的循环空气混合、充分反应除臭。
本发明提供的除臭系统外接在污泥低温干化设备上，在密闭式热风循环冷凝工艺中在回热器/预冷器7后端的循环风道上，蒸发器的前端，喷洒雾化药剂，此处的循环空气经过回热器/预冷器7降温，温度低、湿度高，温湿度环境更利于药剂的生化反应。而且药剂的雾化颗粒可以与循环空气混合充分反应，相较于在污泥上喷洒药剂，本发明中通过喷洒雾化药剂减少了药剂的使用量，提高了药剂的有效利用率，同时不会增加污泥含水量；未充分反应的雾化药剂随循环空气流通，随循环风持续作用于污泥颗粒层表面达到污泥源头除臭。此外，本发明提供的污泥低温干化除臭系统，相较于通过整体负压抽吸废气去臭气处理设施进行处理的工艺，该系统一体化集成控制，占地面积小、投资费用低。
循环风道内，回热器/预冷器7下游安装有蒸发器8，雾化药剂与循环空气反应后的最终产物为无害的分子，如水、氧、氮等等，从而达到有效除味的目的。反应过程中在蒸发器8上生成液膜，雾化药剂的喷入同时加速了循环空气的冷凝，液膜吸附循环空气中的异味分子，继续发生生化反应，进一步提高除臭性能；液膜最终形成冷凝水，生成的冷凝水排出除臭系统和/或回收至药剂溶液中循环利用，也可以部分排出除臭系统，部分循环利用。
本发明中，主要利用低温污泥干化设备本身特殊的循环风道结构，在回热器下方低温潮湿环境下通过增加造雾设备雾化药剂溶液，让雾化后的分子均匀地分散在循环风道中，雾状颗粒具有很大的比表面积，可以高效的吸收循环空气中的恶臭分子。再经过蒸发器的气流整流作用以及利用循环气体在蒸发器表面形成大量的液膜作用下吸附空气中的异味分子，与异味分子发生分解、聚合、取代、置换和加成等等的化学反应，促使异味分子发生反应改变原有的分子结构，使之失去臭味。
除臭系统还包括生成雾化药剂的超声波雾化器3和连通所述超声波雾化器3的布气管6，超声波雾化器3和布气管6之间设有控制喷洒的喷雾阀5，布气管6设置在回热器/预冷器7末端，药剂溶液流入超声波雾化器3经过雾化处理，经喷雾阀5和布气管6喷洒雾化药剂在回热器/预冷器7内。
此外，超声波雾化器3的输入端处安装有控制药剂溶液流入的补药阀4，,补药阀4安装在水泵2和超声波雾化器3之间，水泵2连通装载药剂溶液的水箱1，药剂溶液由药剂和药剂配比用水按比例加入到水箱1内混合制成。超声波雾化器3的液位控制补药阀4的开关动作，可以根据液位控制补药阀自动补充药剂溶液。
为进一步提高除臭效率，在循环风道中回热器/预冷器7之前循环空气途径的设备上或回热器/预冷器7的端口，安装有检测循环空气中臭味值的感应元件，一般选择VOC检测仪，也可以选用其他有毒有害气体检测仪。感应元件在循环风道内，可以实时检测臭味值的浓度，进而控制超声波雾化器3的雾化药剂喷洒量。雾化药剂在回热器/预冷器7后端和循环空气中的异味分子反应后生成气体，随循环空气在循环风道内继续循环，如有未充分反应的雾化药剂，还可以继续化学反应。生成的冷凝水可选择经冷凝水回收组件输送到药剂配比用水中。
冷凝水回收组件包括连通蒸发器8底部并存储过滤冷凝水的冷凝水槽13，冷凝水由冷凝水阀12控制流向冷凝水槽13，冷凝水槽13的槽口位置处安装有水位传感器14，冷凝水槽13的输出端经补水阀11回到水箱1，作为药剂配比用水。冷凝水回收组件中设有冷凝水阀12，所以可以根据生成的冷凝水的水量，部分排出除臭系统，部分经过滤后循环利用，节约水耗。
在本实施方式的另一个实施例中，提供一种污泥低温干化除臭系统的控制方法，包括如下步骤：
步骤100、在水箱中按预设的比例配置除臭的药剂溶液，药剂配比用水可通过冷凝水回收部件将过滤后的低温污泥干化冷凝水作为药剂配比用水。
步骤200、根据超声波雾化器的液位，自动向超声波雾化器补充配置好的药剂溶液。
步骤300、感应元件检测到循环风道内的臭味值大于预设值时，打开喷雾阀、启动超声波雾化器，向回热器/预冷器后端的循环风道中喷洒雾化药剂。同时，超声波雾化器根据感应元件检测的实时臭味值通过调节雾化电压，进而调节雾化药剂的喷洒量。
步骤400、雾化药剂与循环空气中的异味分子发生分解、聚合、置换和加成等化学反应，促使异味分子改变了原有的分子结构，在蒸发器表面冷凝形成液膜再汇集成冷凝水滴，冷凝过程中加速持续吸附循环空气中的异味分子。雾化药剂与循环空气反应生成的冷凝水，排出除臭系统和/或回收至药剂溶液中。优选部分排出除臭系统，部分循环作为药剂溶液中的药剂配比用水。
步骤500、未发生反应的雾化药剂随循环空气进入循环风道，继续与异味分子反应。
以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种污泥低温干化除臭系统，其特征在于，包括：
污泥低温干化设备中循环风道内的回热器/预冷器(7)，所述循环风道内安装有感应元件，所述感应元件检测循环风道内的臭味值并控制药剂溶液雾化喷洒在所述回热器/预冷器(7)后端的循环风道上，喷洒的雾化药剂与循环风道内的循环空气混合、充分反应除臭。
2.根据权利要求1所述的一种污泥低温干化除臭系统，其特征在于，
所述循环风道内，所述回热器/预冷器(7)下游安装有蒸发器(8)，雾化药剂与循环空气反应后，在所述蒸发器(8)上冷凝生成冷凝水，所述冷凝水排出所述除臭系统和/或回收至所述药剂溶液中。
3.根据权利要求1所述的一种污泥低温干化除臭系统，其特征在于，
所述除臭系统还包括将药剂溶液生成雾化药剂的超声波雾化器(3)和连通所述超声波雾化器(3)的布气管(6)，所述超声波雾化器(3)和所述布气管(6)之间设有控制雾化药剂喷洒的喷雾阀(5)，所述布气管(6)设置在所述回热器/预冷器(7)末端，所述药剂溶液流入所述超声波雾化器(3)经过雾化处理，经所述喷雾阀(5)和所述布气管(6)喷洒雾化药剂在所述回热器/预冷器(7)后端的循环风道上。
4.根据权利要求3所述的一种污泥低温干化除臭系统，其特征在于，
所述除臭系统还包括安装在所述超声波雾化器(3)输入端处的补药阀(4)，以控制所述药剂溶液流通到所述超声波雾化器(3)内，所述超声波雾化器(3)的液位控制所述补药阀(4)的开和关。
5.根据权利要求4所述的一种污泥低温干化除臭系统，其特征在于，
所述药剂溶液由药剂和药剂配比用水按比例加入到水箱(1)内混合而成，所述水箱(1)的输出端通过水泵(2)连通所述补药阀(4)。
6.根据权利要求2所述的一种污泥低温干化除臭系统，其特征在于，
所述蒸发器(8)上先冷凝生成液膜，能够吸附所述循环空气中的异味分子；
所述液膜继续冷凝形成所述冷凝水，所述冷凝水排出所述除臭系统和/或经冷凝水回收组件(10)过滤输送到所述药剂溶液中。
7.根据权利要求6所述的一种污泥低温干化除臭系统，其特征在于，
所述冷凝水回收组件(10)包括连通所述蒸发器(8)底部并存储过滤冷凝水的冷凝水槽(13)，所述冷凝水由冷凝水阀(12)控制流向所述冷凝水槽(13)，所述冷凝水槽(13)的槽口位置处安装有水位传感器(14)，所述冷凝水槽(13)的输出端连通到所述药剂溶液中。
8.根据权利要求1所述的一种污泥低温干化除臭系统，其特征在于，
所述感应元件安装在所述循环风道中所述回热器/预冷器(7)之前循环空气途径的设备上，或安装在所述回热器/预冷器(7)的端口。
9.一种基于权利要求1-8任一项所述的污泥低温干化除臭系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤100、按比例配置用于除臭的药剂溶液；
步骤200、根据超声波雾化器的液位，自动向超声波雾化器补充配置好的药剂溶液；
步骤300、感应元件检测到循环风道内的臭味值大于预设值时，启动超声波雾化器，向回热器/预冷器后端的循环风道中喷洒雾化药剂；
步骤400、雾化药剂与循环空气混合、发生反应后在蒸发器表面冷凝形成液膜再汇集成冷凝水滴，排出所述除臭系统和/或回收至所述药剂溶液中；
步骤500、未发生反应的雾化药剂随循环空气进入循环风道与循环空气中的异味分子反应。
10.根据权利要求9所述一种污泥低温干化除臭系统的控制方法，其特征在于，
所述超声波雾化器根据所述感应元件检测的实时臭味值调节雾化药剂的喷洒量。
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